[发明专利]高速鼓风机及其磁性转子

说明书

本发明公开了一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴、永磁体和后转轴，永磁体包括多个瓦片式磁体，沿前转轴的轴向和周向方向依次排列安装于前转轴后端的外周面，前转轴和后转轴外均套装有轴承，前转轴的前端安装有离心式叶轮，后转轴的后端安装有冷却风扇。结构简单轻便，且具有足够的刚度满足使用需求，转轴旋转带动冷却风扇同步旋转，向永磁体扇风，通过冷却风扇实现了对永磁体的冷却，降低了永磁体高温退磁的风险。而且，冷却风扇与离心式叶轮分置在不同的悬伸端，使转子质量分布更为合理，静平衡更易于保证，优化磁性转子的动力学特性，降低永磁体涡流损耗。本发明还公开了一种包括上述磁性转子的高速鼓风机。

技术领域

本发明涉及鼓风机领域，特别是涉及一种高速鼓风机的磁性转子。此外，本发明还涉及一种包括上述磁性转子的高速鼓风机。

背景技术

高速鼓风机是化工、食品及污水处理等多个领域用于鼓风曝气的核心装置。在高速鼓风机上，箔片空气轴承比其他种类轴承更有优势，滚动轴承因存在接触磨损而难以实现高转速、长寿命工作。磁悬浮轴承适用于高速重载领域，但控制系统复杂、价格高昂。液体滑动轴承需要额外的供油系统、供油管路复杂且易泄露、高速下剪切摩擦功耗大导致温升高。所以，箔片空气轴承在高速轻载的鼓风机上应用优势巨大。

然而，箔片空气轴承承载力弱、刚度低的特点给转子结构设计带来诸多技术难题因箔片空气轴承的承载能力较弱，转子结构需要尽量减重优化。因永磁体抗拉强度低在高速离心拉应力作用下易于破坏，从而限制了转子外径尺寸，降低了转轴的刚度。较低的轴承刚度及转轴刚度使转子动力学设计变得极为困难，并增大了转轴与叶轮之间的匹配难度。同时，在高速高频条件下，永磁体涡流损耗产生的热量不断累积，增加了永磁体失磁的风险，对机座内部通风冷却提出了严格要求。

因此，如何提供一种结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热的磁性转子是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速鼓风机的磁性转子，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。本发明的另一目的是提供一种包括上述磁性转子的高速鼓风机，结构简单轻便，且刚度满足使用需求，并能够散热。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高速鼓风机的磁性转子，包括同轴设置且同步转动的前转轴、永磁体和后转轴，所述永磁体包括多个瓦片式磁体，沿所述前转轴的轴向和周向方向依次排列安装于所述前转轴后端的外周面，所述前转轴和所述后转轴外均套装有轴承，所述前转轴的前端安装有离心式叶轮，所述后转轴的后端安装有冷却风扇。

优选地，所述永磁体外套装有保护轴套，且所述保护轴套的两端分别套装于所述前转轴的后端和所述后转轴的前端，且所述保护轴套分别与所述永磁体、所述前转轴及所述后转轴过盈配合。

优选地，所述前转轴后端设置有围绕所述前转轴轴线的环形安装槽，所述永磁体安装于所述环形安装槽内。

优选地，多个所述瓦片式磁体沿所述前转轴的轴向和周向方向依次排列安装于所述安装槽内。

优选地，所述前转轴的中部设置有第一限位台阶，所述后转轴的前端设置有第二限位台阶，所述保护轴套的两端分别与所述第一限位台阶及所述第二限位台阶相抵，且安装完成后所述前转轴、所述后转轴和所述保护轴套的外周位于同于圆周面。

优选地，所述前转轴外周套装有前箔片空气轴承，所述前箔片空气轴承位于所述离心式叶轮和所述保护轴套之间。

优选地，所述后转轴外周设置有挡板，所述挡板的前侧安装有径向止推联合箔片空气轴承，所述挡板的后侧安装有止推箔片空气轴承。

优选地，所述轴承为静压空气轴承、箔片动压空气轴或刚性轴瓦动压空气轴承。